Кроковий двигун, переваги, недоліки, застосування, робота

Кроковий двигун

Це електромеханічний цифровий пристрій, вхідним сигналом якого є електричний сигнал, а вихідним сигналом є механічний. Це також цифровий пристрій, оскільки для нього потрібні імпульси. Кроковий двигун — це особливий тип синхронного двигуна, який використовується для обертання ротора на певну кількість градусів для кожного електричного імпульсу, отриманого блоком керування, або 15 градусів за імпульс.

Це двигун, який може обертатися в обох напрямках, тобто за годинниковою стрілкою та проти годинникової стрілки, рухатися в точних кутових приростах у градусах, підтримувати утримуючий крутний момент на нульовій швидкості, і ним можна керувати за допомогою цифрових сигналів. Він рухається в кутових положеннях або кутових приростах, які називаються кроками, і реагують на цифровий імпульс у ланцюзі електроприводу.

Кроковий двигун працює за принципом, що ротор вирівнюється в певному положенні із зубцями полюса збудження в магнітному ланцюзі. Мінімальний шлях опору існує з полюсом збудження. Збудження залежить від кількості вхідних імпульсів. Він активує серію крокових рухів у відповідь на серію вхідних імпульсів.

Вихідна потужність крокового двигуна повністю визначається кількістю вхідних імпульсів, поданих системі. Кроковий рух може бути як кутовим, так і лінійним, за годинниковою стрілкою або проти неї. Кожен вхідний імпульс активує один кроковий рух, і кожен оберт крокового двигуна складається з кількох окремих крокових рухів.

Розмір кроку зазвичай становить від 1,5 до 30 градусів. Як правило, ці двигуни виготовляються з кроками на оберт. Ці крокові двигуни є або біполярними, для яких потрібні два джерела живлення, або однополярними, для яких потрібно лише одне джерело живлення.

Крокові двигуни класифікуються за структурою та продуктивністю:

1. Кроковий двигун зі змінною реактивністю

2. Кроковий двигун з постійним магнітом

3. Гібридний кроковий двигун на постійних магнітах

Він складається з ротора, який виготовлений з постійного магніту, і статора, виготовленого з електромагнітів. Коли живлення подається на обмотку, статор створює магнітне поле всередині статора. За допомогою цього обертового магнітного поля ротор двигуна починає рухатися.

Переваги крокового двигуна

1. Проста конструкція, яка працює в будь-якій ситуації.

2. Сумісні цифрові системи.

3. Для вимірювання положення та швидкості не потрібні датчики, оскільки вони отримуються безпосередньо шляхом підрахунку вхідних імпульсів і періодичного підрахунку вхідних імпульсів, якщо потрібна інформація про швидкість.

4. Гнучкість і забезпечує постійний утримуючий момент без необхідності живлення двигуна.

5. Крокові двигуни безпечніші.

6. Крокові двигуни дуже надійні і мають низьку точність.

7. Відмінна реакція на запуск і зупинку.

8. Різні види швидкостей обертання, за якими ми можемо зрозуміти, що швидкість пропорційна частоті вхідних імпульсів.

Недоліки крокового двигуна

1. ККД крокового двигуна низький.

2. Резонанс є основною проблемою, яка виникає в двигунах зі змінною реактивністю.

3. Зворотній зв'язок не використовується.

4. Ці двигуни створюють надзвичайно високий рівень шуму.

5. Непросто працювати на надзвичайно високих швидкостях.

6. Крокові двигуни не можуть працювати або обертатися на високих швидкостях, але мають високий утримуючий момент.

Застосування крокового двигуна

1. Крокові двигуни використовуються як двигуни подачі паперу в друкарських машинках і принтерах.

2. Ці двигуни використовуються для позиціонування друкуючих голівок, ручок у плотерах XY.

3. Крокові двигуни використовуються в верстатах.

4. Крокові двигуни використовуються в камерах для автоматичного керування функціями фокусування та масштабування.

5. Ці двигуни використовуються в цілях безпеки.

6. Кроковий двигун використовується для точного позиціонування за допомогою двигуна, такого як робототехніка, антени, жорсткі диски, телескопи та деякі іграшки.

7. Принтери

8. Верстати з ЧПУ

9. 3D принтери

10. Лазер і оптика

11. Промислове обладнання